Satelliittiverkon kartoitus Queenslandin rannikolla, koottu käyttäen Euroopan radarisatelliittisignaalin Sentinel-1A kuvia. Euroopan avaruusjärjestö / Smart Spatial Technology Development Laborator (SSTD), UNSW, Tekijä
Monet Queenslandin alueet ovat olleet ilmoitetut katastrofialueet ja tuhannet asukkaat evakuoitiin 1-in-100-vuoden tulvan vuoksi. Townsville on "ennennäkemättömän" monsoonaalisen kaatosadan epicentrissa, joka toi muutaman päivän aikana aikaan yli sadan vuoden sateita, ja hätätilanne on vielä kaukana vielä odotettavissa olevista sateista.
Tällaiset monumentaaliset häiriöt edellyttävät hätäapua tärkeiden infrastruktuurien, kuten siltojen, patojen, moottoriteiden, rautateiden, sähköasemien, voimajohtojen ja tietoliikennekaapeleiden turvaamiseksi. Tämä puolestaan edellyttää täsmällistä ja oikea-aikaista kartoitusta tulvavesistä.
Ensimmäistä kertaa Australiassa tutkimusryhmämme on seurannut tulvia tarkasti käyttämällä uutta tekniikkaa, johon liittyy eurooppalaisia satelliitteja, minkä ansiosta voimme "nähdä" pilvipeiton alla ja kartoittaa maan päällä tapahtuvaa kehitystä.
Koska tulvat kattavat tällä hetkellä 700km-rantaviivan Cairnsista Mackaylle, olisi tarpeeksi aikaa koota yhteen suuri kuva tulvasta ilmakartoituksella. Lisäksi tavanomaiset optiset kuvankäsittelysatelliitit ovat “pilaantuneet” pilvipeitteen avulla.
Mutta tutka-satelliitti voi lentää koko valtion ajan muutamassa sekunnissa, ja tarkka ja kattava tulekartta voidaan tuottaa alle tunnissa.
Silmät taivaan yläpuolella
Uudessa menetelmässämme käytetään kuvantamistekniikkaa, jota kutsutaan ”synteettiseksi aukoksi” (SAR), joka voi tarkkailla maata päivällä tai yöllä pilvipeiton tai savun kautta. Yhdistämällä ja vertaamalla SAR-kuvia voimme määrittää kehittyvän katastrofin, kuten tulvan, edistymisen.
Yksinkertaisesti sanottuna, jos aluetta ei tule ensimmäiseen kuvaan, vaan se on upotettu toiseen kuvaan, näiden kahden kuvan välinen ero voi auttaa paljastamaan tulvan laajuuden ja tunnistamaan etenevän tulvan edessä.
Prosessin automatisoimiseksi ja sen tarkentamiseksi käytämme kahta kuvaparia: "ennen tapahtuman paria", joka on otettu ennen tulvaa, ja "yhteistapahtuma-pari", joka koostuu yhdestä kuvasta ennen tulvaa, ja toinen myöhempi kuva tulvan aikana.
Eurooppalaisia satelliitteja on käytetty strategisesti keräämällä kuvia maailmanlaajuisesti kerran 12-päivässä, jolloin voimme testata tätä uutta tekniikkaa Townsvillessä heti, kun tulvia tapahtuu.
Voit seurata Townsvillen nykyisiä tulvia ottamalla tammikuun 6 ja tammikuun 18, 2019. Tapahtuman pari kerättiin tammikuussa 18 ja tammikuun 30. Näitä kuvasarjoja käytettiin sitten tarkan ja yksityiskohtaisen tulvariskin luomiseen alla.
Kuvien vertailu voidaan tehdä algoritmisesti, ilman että ihmisen tarvitsee itse tutkia kuvia. Sitten voimme vain katsoa merkittäviä ristiriitaisia kuvapareja ja keskittää huomiomme niihin.
Tekniikkamme välttää mahdollisuuden seurata ilmavälineiden tiedustelujen tulvia - vaarallinen tai jopa mahdoton tehtävä raskaiden sateiden, voimakkaan tuulen, paksun pilven ja salaman keskellä.
Tätä ajantasaista satelliittien tulvatoimintaa voidaan käyttää kriittisen infrastruktuurin, kuten sähköasemien, sammuttamiseen ennen kuin tulvavesi pääsee niihin.
Author
Linlin Ge, professori, UNSW
Tämä artikkeli julkaistaan uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.
Liittyvät kirjat
